随着空间任务的多样性和复杂性呈现不断增长的趋势，未来空间任务对能源和动力的需求日益提高。在2024年7月NASA发布的187项技术紧迫性排名中，深空载人核电推进、载人核热推进、小功率核电推进分别排在第8、13、122位。空间核动力技术作为一种备受关注的空间新型动力技术，近年来在国际社会上的研究热度日益升高。
2024年1月，在NASA空间核推进专项（Space Nuclear Propulsion project）的支持下，美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校进行了关于使用NTP技术进行地外机器人任务的一系列技术权衡和敏感性分析。这项工作研究了使用推力范围在55～66kN的NTP发动机执行前往外层气态巨行星的任务。比冲分析显示，一台推力约为57kN、比冲850s的NTP发动机可以将一艘旗舰级航天器通过直接转移轨道送到外层气态巨行星，相比以往使用引力弹弓的任务方案，可提前数年到达目的地。由丹佛的分析力学协会（Analytical Mechaics Associates of Denver）进行的一项独立研究表明，一艘功率为30～40kW、具备较高地球脱离速度的核电推进（NEP）航天器可以在七年内将一个卡西尼号（Cassini）大小的有效载荷（6.25吨）直接送入土星轨道。如果脱离速度更高，所需时间将大大缩短。
2024年1月，在奥兰多举行的AIAA（美国航空航天学会）SciTech论坛上，NASA马歇尔、NASA格伦研究中心和美国能源部的研究人员提出了变革性空间运输选择的技术评估报告。该研究应NASA空间技术任务理事会的要求而进行，建议近期或持续投资以推动实现远期空间快速运输飞行。
2024年1月，NASA资助了2项新概念核推进相关项目。一是薄膜同位素核动力火箭，基本概念是制造放射性同位素薄膜，并直接利用其衰变产物的动量来产生推力。基线设计是约10微米厚的钍228放射性同位素薄膜，它会经历α衰变，半衰期为1.9年。随后的级联衰变链产生子产物，子产物具有四个额外α放射物，其半衰期在300纳秒到3天之间。当薄膜的一侧涂有约 50 微米厚的吸收体来捕获前向放射物时，就会产生推力。由较长半衰期同位素（例如 Ac-227）组成的多个“级”同时发力，经过时间积累，最大限度地提高速度。利用散布在约250 m²区域的30公斤放射性同位素（与之前任务中发射的相比）将为30公斤有效载荷提供超过150公里/秒的速度增量。
2024年3月报道，美国RocketStar公司演示了世界首台聚变增强脉冲等离子体推力器FireStar™ Fusion Drive。其基本原理是：电离水蒸气产生的高速质子与硼原子核碰撞，引发聚变反应，转变成一种高能碳，然后迅速衰变成三个阿尔法粒子。与加力燃烧室通过将燃料引入排气中来增强喷气发动机推力的方式类似，FireStar™ Fusion Drive 通过将硼引入推力器的排气中，实现了聚变过程，显著提升了FireStar™ 基础版脉冲等离子体推力器的性能。
2024年4月2日，美国螺旋公司（Helicity Space）宣布获得洛·马风投公司的资助，研发航天核聚变航天发动机Helicity Drive 。这是一种磁惯性约束核聚变的方案，利用磁性喷管来压缩稳定等离子射流，等离子体被加热到数亿度并产生聚变反应，产生推力。具体来说是通过磁重联预热plectonemic螺旋等离子体，然后通过磁场压缩来提高能量密度。plectoneme 是一种双螺旋泰勒态，结合了球马克和剪切流稳定箍缩技术。其原理是在高离子温度下合并N≥2个plectoneme，然后通过外部施加的磁场来传输和压缩合并的等离子体。三重乘积的比例为 N (3 / 2) ，它提供了一个额外的可调节参数来实现聚变条件，从而减少了等离子枪的限制。该公司核聚变技术积累已有20多年，预计在10年内在轨演示。
2024年5月，欧洲巴斯克研究与技术联盟(BRTA)成员单位Tekniker技术中心在国际空间推进大会上展示首批核热推进成果，介绍了发动机反应堆的设计，如何最大限度地提高系统效率并保证安全，核热推进火箭所需的材料、系统和技术，测试台，载人登火任务分析，轨道计算及修正。
2024年7月，在拉斯维加斯举行的AIAA ASCEND会议上，NASA展示了对外太阳系大气采矿（Atmospheric Mining in the Outer Solar System, AMOSS）计划。AMOSS计划的目标是实现航天器在天王星和海王星的大气中开采核聚变燃料。在这个概念中，核动力航天器将在天王星和海王星的大气中巡航，捕获并收集氦-3和氘并提炼成燃料，为前往太阳系不同目的地的核聚变火箭提供动力。为了协助采集，核动力航天器的氢燃料将由从行星及卫星上的水冰中提取。该方案的主要技术挑战是从行星及卫星上采集水冰并将其与月球表岩屑分离。对于一个100吨的水冰矿开采作业，如果水占10吨重有效载荷机器的75%，则大约需要14台机器。根据以往的分析，天王星卫星上的水冰比例可能非常高，这将使得采矿更加高效。如果表岩屑中水的质量分数低于10%，则需要数百台机器。
2024年7月报道，罗·罗公司已获得英国航天局国家太空创新计划（NSIP）资助，研发太空核电技术，用于空间发电及推进系统。其核微反应堆将实现1~10兆瓦的核能发电，尺寸足够紧凑，可以通过铁路、船舶及运载火箭运输。该项目总成本为910万英镑，旨在提高核微反应堆的整体技术成熟度。在接下来的18个月内，该项目将与牛津大学和班戈大学合作，开发整个系统的设计、底层功能和关键技术。预计在2030年前首次在轨演示。
2024年8月，美国国防高级研究计划局（DARPA）和美国宇航局（NASA）完成了DRACO（Demostration Rocket for Agile Cislunar Operations）航天器的初步设计评审。DRACO的目标是实现核热推进（NTP）在轨飞行演示，其航天器由洛克希德·马丁公司负责研制，而核反应堆则由位于弗吉尼亚州的BWX技术公司设计建造。2024年，DRACO在燃料制造风险降低测试、组件环境和功能测试以及测试件制造等方面均取得了进展。按照计划，DRACO将于2027年使用联合发射联盟（ULA）的火神-半人马座火箭发射，这次发射任务代号为USSF-25，由美国太空军负责监督执行。
在NASA和美国能源部的资助下，位于加利福尼亚州的通用原子能公司和华盛顿州的超安全核公司开展了NTP反应堆的改进和细化，进行了多次反应堆组件的制造演示，并于1月、3月及8月执行了多次测试和评估活动。其中，在阿拉巴马州的马歇尔太空飞行中心进行的测试中，研发人员将反应堆燃料样本暴露在高温氢气中，并通过快速升温来模拟NTP发动机运行时的环境，测试和分析多种保护材料的性能。
2024年10月报道，欧洲RocketRoll项目联盟已向欧空局提交核电推进系统（NEP）的设计，预计在2035年进行深空飞行测试，为载人登火做准备。该设计是欧洲核电推进系统技术路线图的一部分，由RocketRoll项目联盟成员Tractebel核工程公司、法国替代能源和原子能委员会(CEA)、ArianeGroup、空客公司和顾问Frazer Nash共同制定。RocketRoll项目联盟还包括布拉格大学、斯图加特大学的研究人员以及不莱梅OHB Czechspace和OHB System的工程师。
2024年12月报道，美国Ad Astra火箭公司和太空核电公司SpaceNukes共同研发大功率核电推进 (NEP)技术，将VASIMR可变比冲磁等离子体火箭与Kilopower 反应堆结合，用于载人登火、深空探测等，目标是在21世纪20年代结束前在轨演示，在21世纪30年代实现技术商业化。Ad Astra 火箭公司计划先研制100 kW核电推进系统，后续升级到每kW小于5kg的数MW核电推进系统。
信息来源:Aerospace America
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